COSMOSMotion在摆线轮设计中的应用
基于COSMOSMotion的反转摆动从动盘形凸轮机构运动仿真
中图分类 号 ：Ｔ １．；Ｔ ３ 文献标 识码 ：Ａ ｄ ｉ ０３ ６ ／．ｓ．０ ２ ６ ７ ． １ ． ．４ Ｈ１２２ Ｐ ９ ｏ： ． ９ｉｓｎ１ ０ — ６ ３２ ００ ０ ８ １ ９ ｉ ０ ４
ｄ ｓｇ ｓｉ ｐ ｏ ｄ ｅ ｉ ｎ ｉ ｍ ｒ ｖｅ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ： ＣＯ Ｓ Ｏ Ｓ ｏ ｉｎ；ｒ ｖ ｒｅｓ ｎｇ； ｃ ｍ ｅ ｈ ｎｓ ； ｅ ｕａｉｎ Ｍ Ｍ ｔｏ ｅ ｅ ｓ ｗｉ ａ ｍ ｃ ａ ｉｍ ｍ ｌｔｏ
０ 引言
运 动 机 构 的 虚 拟 仿 真 己成 为 机 械 设 计 创 新 的有 力 工 具 ，运 用 虚 拟 仿 真 可 以 提 高 产 品 设 计 的 直 观 性 和 生 动 性 ，增 强 产 品 的 竞 争 力 。Ｓ ｌ Ｗｏｋ ｏｉ ｒｓ软 件 是 一 优 秀 的 三 ｄ
Ｅｍ ｕｌ ｉ ｎ ｆＲｅ ｅ ｓ ａｔｏ ｏ ｖ ｒ ｅ Ｓｗｉ ｉ ｅ ｎｇ Ｄｒ ｖ ｎ Ｃａｍ ｅ ｈ ｉｍ ｏ ｉ ｎ Ｂａ ｅ ｎ Ｍ ｃ ａｎ ｓ Ｍ ｔｏ ｓ ｄ ｏ Ｃ０ＳＭ ＯＳ ｏ ｉ Ｍ ｔｏｎ
ＳＵＮ ｏ Ｒｕ ，ＳＵＮ ｉＢｉ Ｚｈ ｏ— ｉ Ｇｕ－ ｎ，ＬＩＣｈ ａ Ｈｏ ｇ， ｕ ｎ－ ｎ Ｕ ｕ Ｂｉ Ｘｉ－ ｎ，ＬＩＹｉｇ ｎ
摆 动 从 动 件 盘 形 凸 轮 机 构 ．运 用 ＣＯＳ ＯＳ ｏｉｎ运 动 仿 真 软 件 对 反 转 摆 动 从 动 件 盘 形 凸 轮 机 构 进 Ｍ Ｍ ｔ ｏ
行 了运 动仿 真 ，得 出 了从 动件 摆杆 顶 尖 的运动 和 力 学曲线 ，对 曲线进 行 了一 定 的推 理 分析 ，为进 一 步的 外形 尺寸 和机 构参数 的 改进奠 定 了理论基 础 。 Leabharlann Ｊｕｙ． ０１ ｌ， ２ ０
基于Ansys Workbench的齿轮副有限元分析
针齿中心圆半径r p根据经验公式：式中，前面系数取则，取。
④齿宽=150mm，前面系数取0.11偏心距，短幅系数，针齿半径rp=6.97mm，取r rp=7mm因，则最小曲率半径：计算得到，则，顶切。
⑧针径系数，计算得到K针齿销跨度L=3.5b c，计算得到齿面接触强度校核最大载荷，计算得到齿面接触强度计算。
根据赫兹公式，齿面接触应力按下式计算：1）当量弹性模量E e：摆线轮的弹性模量E1和针齿的弹性模量的弹性模量，故。
2）当量曲率半径ρei，得：令，，则：，且，故：3）任意瞬间针齿与摆线轮接触点的法向压力综上可得：令，Y1随K1、K2、z c以及接触的位置θbi不同而变化，当K1、K2、z c一定时，必有某个=θk使Y1达到最大值Y1max：则：根据插值法取Y1max=1.95。
代入数图3箱体图4装配体内部结构图1行星轮图2摆线轮4齿轮副有限元分析针对风电变桨减速器结构，对代表性的齿轮副进行了有限元模型的建立和分析，其中包括一对外啮合齿轮副、摆线轮与针齿接触副。
4.1外啮合齿轮副建立外啮合齿轮副的实体模型，并导入ANSYS中，应用Swept Meshing（扫掠法）进行网格划分，网格模型共计25140个单元，29010个节点，外啮合齿轮副有限元模型如图5所示。
图5外啮合齿轮副网格图外啮合齿轮副计算模型边界条件为：主动轮z1施加扭矩载荷，径向和轴向施加零位移约束，可绕中心线转动；动轮z2的切向、径向和轴向均施加零位移约束，边界条件如图6所示。
图6外啮合齿轮副边界条件4.2摆线轮与针齿接触副将建立的实体模型导入ANSYS Workbench中，建立摆线轮与针齿接触副有限元模型，应用Hex Dominat行网格划分，共计116254个单元，455334个节点，网格模型如图7所示。
图7摆线针齿网格图摆线轮与针齿接触副有限元模型分析边界条件为：齿外圈切向、径向和轴向均施加零位移约束；分布的轴承孔面径向和轴向施加零位移约束，所示。
基于COSMOSMotion运动仿真的平面多连杆机构优化设计
ＣＵＩＬｉ ｉ ＧＯＮＧ ａ —ｊｅ ． Ｘｉｏ—ｐｎ ｚ ｉｇ
维普资讯
基 于 Ｃ Ｓ Ｓ ｔ ｎ运 动 仿真 的 平 面 Ｏ ＭＯ Ｍｏｉ ｏ 多连杆机构优化设计
崔利 杰 龚小 平 ， （． １ 空军工程 大学 工程 学 院 ， 西 西安 ７ ０ ３ ；． 陕 １ ０ ８ ２ 空军工程 大学理 学院 ， 西 西安 ７ ０ ５ ） 陕 １ ０ １
为机 构优化 设计提 供 了一 种 高效 、 直观 的仿 真手段 ， 提 高 了对 平面 多连 杆机 构 的分析 设 计 能 力 。 同时 ， 也为 其它机 构 的仿 真设 计提供 了借 鉴 。
０ 引 — 口 ． Ｌ
连杆机 构 由于能有 效地 实现 给定 的运 动规律 和 运动 轨迹 ， 很好 地完成 预定 的动作 ， 因而 在机械和 仪
Ａｉ Ｆｏ ｃ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｉｅ ｓｔ ． ’ ｎ ７ ０ ５ ， ｉａ ｒ ｒ ｅ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｕｎ ｖ ｒ ｉｙ Ｘｉ ａ １ ０ １ Ｃｈ ｎ ）
摘要： 以一种 平 面八 连杆 机 构 为例 建 立 了平 面
多连杆机 构 的优化 数 学模 型 ， 用 Ｍａｌｂ软 件进 行 应 ｔ ａ 了优化设 计 ， 并在 Ｓ ｌ Ｗｏｋ 软件 中建立 了装 配体 ｏｉ ｒ ｓ ｄ 模 型 ， 用 Ｃ ＭＯＳ ｔ ｎ软件 进 行 了机 构 仿 真 ， 应 ０Ｓ Ｍｏｉ ｏ
（ ． ｈｅＥｎｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｉ ｓ ｉｕｔ Ａ ｉ ｒ ｅＥｎｇｉｅ ｒｎ Ｕ ｎｉｅ ｓｔ Ｘｉ ａ ０ 。 １Ｔ ｉ ｅ ｒｎ ｎ ｔｔ ｅ。 ｒＦｏ ｃ ｎ ｅ ｉｇ ｖ ｒ ｉｙ， ’ ｎ ７１ ０３ Ｃｈｉ ； ． ｈｅ Ｓ ｉｎｃ ｎｓ ｉｕ ｅ， ｎａ ２ Ｔ ｃｅ ｅＩ ｔｔ ｔ
SolidWorks cosmosmotion演示
实例一、夹紧机构模拟仿真
主要目的：熟悉cosmosmotion如何应用 于实践
10
运动模拟目的
夹紧机构是机械设计中常用的工具， 计算夹紧机构能够产生的加持力是 一个比较复杂的力学计算。本实例 就是进行运动模拟，初步确认夹紧 机构设计的尺寸是否合理
11
某一形式夹紧机构
主要由：手柄、支杆、枢板、钩头、机架组成，弹簧用于模拟机构的夹 持力
穿透深度x，为了消除力的不连续性（它会导致求解 失败），通常将穿透深度设置得很小
e通常取1.5或更大。其取值范围为>=1，对于橡胶可取2 甚至3；对于金属则常用1.3～1.5。
6
阻尼由用户定义，即最大阻尼系数，它作为穿透深度 的函数逐渐起作用，当穿透深度为0时，其作用阻尼系 数也为0.当穿透距离达到最大值时，其作用阻尼也达 到用户的定义值，较好的办法是将最大阻尼系数设为 刚度的0.1~1%
摩擦总是对接触表面之间的滑动或滑动趋势 起阻碍作用。 0f动f静
7
Step阶梯函数的应用
STEP(x,x0,h0,x1,h1)
h0
F(x) h0h1h0xx0/x1x02
h1
: xx0 : xx0x1 : xx1
x ―自变量，可以是时间或时间的任一函数 x0 ―自变量的STEP函数开始值，可以是常数或函数表达式或设计变量； x1 ―自变量的STEP函数结束值，可以是常数、函数表达式或设计变量 h0 ― STEP函数的初始值，可以是常数、设计变量或其它函数表达式 h1 ― STEP函数的最终值，可以是常数、设计变量或其它函数表达式
8
STEP(TIME,0,0D,2,0D) + STEP(TIME,2,0D,4,-120D) + STEP(TIME,6,0D,8,240D) + STEP(TIME,10,0D,12,-120D)
实验十一：COSMOSMotion机构运动仿真分析实验
《机械CAD/CAM》实验报告姓名学号日期指导老师评分实验题目COSMOSMotion机构运动仿真分析实验一、实验目的1、初步掌握COSMOSMotion机构运动仿真分析的基本方法及流程。
2、能分析机构零部件的质心加速度、角加速度、瞬时速度、动量、动能等运动几何关系数据并输出数据表格及曲线图等。
二、练习1．设计意图分析COSMOSMotion是用于 SolidWorks 的最流行的虚拟原型机仿真工具，可以确保设计在实现前正确工作。
COSMOSMotion能够调整马达/驱动器的尺寸、确定能量消耗情况、设计联动布局、模拟凸轮运动、了解齿轮传动、调整弹簧/减震器的尺寸、确定接触零件的动作方式等。
通过确定各种相关因素（如能量消耗、运动零件之间的干涉），有助于确定设计方案是否会失效、零件将在何时断裂以及它们是否存在安全隐患。
该软件令客户可以大幅降低物理原型机仿真的成本，缩短产品开发时间。
2．主要实验步骤（以平面四杆机构的仿真分析为例）⑴在Solidworks中打开平面四杆机构的装配模型。
如图2.1、2.2所示图2.1 打开文件图2.2 平面四杆机构的装配模型⑵机构仿真单击图2.2中管理器的按钮进行仿真，管理器发生变化如图2.3所示。
⑶定义可动的和固定的零件，如图2.4所示图2.4 定义后可动与固定的菜单定义完成机构的可动的和固定的零件，此时图形显示区所显示的机构变成如图2.5所示的情形。
图中用相应的图表显示了机构构件连接的运动副形式和构件的重心位置，这样机构定义已全部完成。
图2.5 定义后的图像⑷运动副定义和属性设置展开如图2.6中的“Joins”所示界面上可对机构的运动副进行一些设置和定义。
这些是从SolidWorks中映射的约束，我们不必添加任何约束。
因此可不对机构的运动副作定义由系统自动完成。
图2.6 Joints菜单⑸机构的运动定义展开“Revolute”如图2.6所示，选取“Revolute2”由“机架-1”和“摇杆-1”所组成的运动副。
基于COSMOSMotion的多功能精密排种器运动仿真
通 过对 四家 企业 生 产 的 同种 型号不 同制 冷 系统
配 置 的果 蔬保 鲜 库 的性 能试 验 结果 分析 ，得 出一 定 容 积 的果 蔬 保 鲜 库 制 冷 系统 的 配 置 在 一 定 区 间 内
２ 三维 建模 与虚 拟 装 配
通用 精 密 排种 器 的 二 维模 型 通 过 Ｓ ｌ ｗ ｒｓ 三 ｏｉ ｏｋ 建 ｄ 立 ， 配采 用 自底 向上 的虚拟 装配 技术 。 了实 现精 装 为 密播 种 ， 毛刷 与播 种轮 的位 置有 较严 格 的要 求 ， 否则 会 造成 仿 真误 差 或仿 真失 败 。利 用 Ｓ ｌ ｗ ｒｓ ｏ ｄ ｏｋ 的装 ｉ
第３ ７卷第 ３期
２ １ 年 ６月 ０１
农 业 装 备 技 术
Ａｇ ｉｕ ｔ ｒｌＥ ｕ ｐ ｎ ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｒｃ ｌ ａ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｕ ｅ ｈ ｏｏ ｙ
Ｖ‘ － ） ３７ № － ｌ ３
Ｊｎ ０ １ ｕ ．２ １
基于Ｃ Ｄ 的多功能精密排种器运动仿真 Ｏ ｌ ｔ ０ Ｍ Ｓ／ ｉ Ｓ ＼ ０ Ｉ ｎ
介 绍 了一 种通 用精 密播 种 器及 其 工作 原理 ，通过 三 维软件 Ｓ Ｉ ＯＲＫ ＯＬＤＷ Ｓ对 该排 种机 构进 行 三 维
建模 ， 并利 用 Ｃ ＭＯＳ ｔ ｎ仿 真软件 对排 种 器进 行运 动仿 真 ， ＯＳ Ｍｏｉ ｏ 为施肥 、 种旋 耕 复式 作 业机播 种 播
机
关 键词 ： 种 器 ； 动 ； 真 排 运 仿
０ 引 言
精 密播 种 是指 按 照精 确 的粒 数 、 间距 与 播深 ， 将
基于COSMOSMotion太阳能跟踪凸轮机构的设计12
第27卷第12期农业工程学报V ol.27 No.12 2011年12月Transactions of the CSAE Dec. 2011 43基于COSMOSMotion太阳能跟踪凸轮机构的设计郑硕1，李明滨2※，尹东文1，杨柳斌1（1. 宁夏大学机械工程学院，银川 750021； 2. 宁夏大学新能源研究中心，银川 750021）摘要：太阳能跟踪技术的发展对于太阳能利用的推广具有重要的现实意义。
该文设计的凸轮推杆机构具有“单一驱动，双向跟踪”的功能，巧妙地实现了控制单一动力源，同时跟踪太阳方位角和高度角的目的。
该文采用穷举法，确定跟踪装置各结构件尺寸，同时借助matlab软件计算出全年每天高度角运动的数据点，并通过COSMOSMotion软件将所有数据点导入，快速仿真出凸轮轮廓线，并且应用SolidWorks三维软件完成了太阳能跟踪装置机械部分设计工作。
通过在样机上的实际测试与太阳高度角的理论位置对比得到太阳跟踪机构实际误差精度在7%以内。
这种跟踪机构与同类其它产品相比，具有耗能小、可靠性高、抗干扰能力强、易维护等特点，适用于各种小型民用太阳能利用装置。
关键词：太阳能，仿真，凸轮，跟踪装置，轨迹doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2011.12.009中图分类号：TH122 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2011)-12-0043-04郑硕，李明滨，尹东文，等. 基于COSMOSMotion太阳能跟踪凸轮机构的设计[J]. 农业工程学报，2011，27(12)：43－46.Zheng Shuo, Li Mingbin, Yin Dongwen, et al. Design of cam mechanism of solar tracking based on COSMOSMotion[J]. Transactions of the CSAE, 2011, 27(12): 43－46. (in Chinese with English abstract)0 引 言太阳的跟踪方式普遍采用双向跟踪，且都是采用两个动力源驱动同时跟踪太阳的方位和高度两个角度方向，有效的太阳跟踪装置可使太阳能利用效率提高35%[1]。
SolidWorks及COSMOSMotion机械仿真设计课程设计
SolidWorks及COSMOSMotion机械仿真设计课程设计1. 引言随着计算机技术的不断发展，机械设计领域对于计算机仿真技术的需求也越来越高。
利用计算机仿真技术可以让我们在设计初期就对产品进行各种条件下的仿真分析，降低开发成本，提高设计效率。
本课程设计旨在通过 SolidWorks 及COSMOSMotion 两款软件的使用，让学生们能够了解机械设计中的仿真技术，并通过实践操作，掌握这些技能。
2. 课程安排本课程设计将会分为 4 个主要模块，每个模块会涉及到 SolidWorks 及COSMOSMotion 的使用，同时也会探讨机械设计中的相关知识点。
具体的课程安排如下：2.1. 模块一：SolidWorks基础入门1.SolidWorks 软件的介绍和安装2.SolidWorks 软件的用户界面3.SolidWorks 的基本操作：新建文件、保存文件、绘制平面图形等4.SolidWorks 的特征操作：切除、凸凹、拼接等5.绘制简单机械零件并进行 3D 打印2.2. 模块二：SolidWorks高级应用1.SolidWorks 的装配设计2.SolidWorks 的表面建模技术3.SolidWorks 的模拟工具：运动分析、流体分析4.SolidWorks 中的 API 编程5.装配模拟分析及可行性验证2.3. 模块三：COSMOSMotion基础入门1.COSMOSMotion 软件的介绍和安装2.COSMOSMotion 软件的用户界面3.COSMOSMotion 的基本操作：创建动力学模型、运动分析设置等4.COSMOSMotion 的运动仿真分析：马达运动分析、物体碰撞分析等5.通过实例操作来练习 COSMOSMotion 的应用2.4. 模块四：COSMOSMotion高级应用1.多物体运动仿真2.基于经验数据的运动仿真3.机械系统的优化设计4.制动系统的运动仿真测试5.基于 COSMOSMotion 的工业案例研究3. 实践操作除了授课之外，本课程的另外一个重要内容就是实践操作。
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COSMOSMotion在摆线轮设计中的应用发表时间： 2009-3-25 作者: 韩双江*孙传祝来源: 万方数据关键字: 摆线轮齿廓曲线SolidWorks COSMOSMotion建模针对摆线针轮行星减速器的摆线轮齿廓形状复杂、加工制造难度大、目前还不能实现共轭切削加工等同题，根据摆线成形原理及设计要求，利用SolidWorks软件及其COSMOSMotion插件，通过运动仿真探讨了绘制准确摆线轮齿廓的方法。
在此基础上，利用SolidWodm建立摆线轮的三雏实体模型，为摆线轮的设计与研究提供了一种方法，使其设计更为生动和直观，并且简化了设计过程。
随着计算机辅助设计制造技术的飞速发展，计算机仿真技术已成为工程技术人员极其重要的科研工具，文中利用计算机仿真技术精确地绘制出摆线轮的齿廓曲线，简化了摆线轮齿廓的绘制过程，研究结果对提高摆线轮设计的速度和质量具有一定的实际意义。
COSMOSMotion是为广大用户提供的实现数字化功能样机的优秀工具，它与当今主流的三维CAD软件SolidWorks无缝集成，是全功能的运动仿真软件，可以建立各种复杂运动机构的精确运动模型，并对运动机构进行完整的运动学和动力学仿真，得到机构中各零部件的运动数据，分析机构中零件的位移、速度、加速度、作用力与反作用力等，并以图形、动画、表格等多种形式输出运算结果。
大大简化了机构的设计开发过程，缩短了开发周期，减少了开发费用，同时又提高了产品质量。
总之，COSMOSMotion功能强大，求解可靠，仿真结果与实际情况十分吻合，完全能够满足用户对运动仿真的各种需求。
作为普通减速机的更新换代产品，摆线针轮行星减速器与普通减速机相比，具有结构紧凑、传动比大、传动效率高、多齿啮合、承载能力大等突出优点。
摆线针轮行星减速器以其输入输出同轴、多齿啮合的新颖结构，广泛应用于矿山、冶金、工程机械及化工等行业的驱动装置和减速装置中瞄J。
摆线针轮传动采用圆柱面针齿与具有短幅外摆线等距曲线齿面的摆线轮相啮合，摆线轮齿面形状极为复杂，但对整个系统的承载能力与精度有极大影响，因此齿面的造型也极为重要。
摆线轮的齿廓形状因其特殊性给加工制造增加了难度，至今其齿廓还不能实现共轭切削加工，因此摆线轮的加工必须由齿廓外形图来提供支持。
利用COSMOSMotion的仿真功能可以很精确地将摆线轮的齿廓形状表达出来，所以，探讨利用COSMOSMotion进行摆线轮的三维设计方法具有实际的意义。
1 摆线轮齿廓曲线成形原理齿廓成形原理是绘制齿廓曲线的依据，形成外摆线的方法有内滚法和外滚法。
内滚法如图1所示，以半径为ro的圆作固定圆，用半径为rp的圆作为滚动圆套在固定圆外面，两圆的半径差就是其中心距，即a=rp-ro。
当滚动圆绕固定圆滚过全周长2πrp时，与滚动圆同步滚动的任何一点均可形成一条完整的外摆线，这种形成外摆线的方法称为内滚法。
如果该点位于滚动圆的圆周上(如图1中的Po点)，由Po点形成的外摆线Po P P1。
称为普通外摆线。
当该点位于滚动圆之外时(如图1中的Do点)，由现点形成的外摆线莉。
称为短幅外摆线，比值Kt=rp/O2D0称为短幅系数。
当该点位于滚动圆以内时，其轨迹为长幅外摆线。
外滚法如图2所示，在图2中使半径为rg的滚动圆G沿半径为，rbc的固定圆J作纯滚动，当滚动圆G沿固定圆．，滚过一周时，滚动圆内一点仇描绘出的轨迹DoD1是一条短幅外摆线，短幅系数为K1=ODo ／rg。
当滚动圆G沿固定圆J滚过2πrbc距离时，仇点描绘出的轨迹就是一条完整的摆线轮廓。
在摆线针轮行星齿轮传动中，摆线轮是以短幅外摆线DOD1作为理论齿廓的，而固定针轮以Do点作为理论齿形。
但是，实际针齿不可能做成一点，必须做成半径为，。
的圆柱形。
因此，以摆线轮的理论齿廓上各点为圆心，以k为半径作圆，这些圆的内包络线眠麝。
就是摆线轮的实际齿廓，又称为短幅外摆线的等距曲线。
而针轮的实际轮廓就是半径为k的圆(如图2所示)，滚动圆中心所在圆的直径为2rp，rp为滚动圆中心所在圆的半径，也就是滚动圆G与固定圆J的中心距，即rP=rg+rbc。
满足以下3个条件时，采用外滚法形成的短幅外摆线与采用内滚法得到的短幅外摆线相同：2 摆线轮齿廓曲线绘制方法由于摆线轮齿廓曲面形状的特殊性，有关其齿形轮廓设计方法的技术资料并不多。
在摆线针轮传动中，摆线轮齿廓的形状误差直接影响摆线针轮的传动精度和传动系统的运行寿命。
摆线轮齿廓曲面的绘制关键在于摆线轮廓曲线的绘制，只要精确地绘制出摆线轮廓曲线，摆线轮齿廓曲面的三维造型即迎刃而解。
摆线轮的齿廓曲线是一种比较复杂的函数曲线，无法采用常规的造型方式。
而利用COSMOSMotion的轨迹跟踪功能，可以根据摆线轮齿廓曲线成形原理，通过简单的运动仿真，即可精确地绘制出摆线轮廓曲线。
下面通过具体实例详细介绍具体绘制过程。
针对摆线针轮行星减速器的摆线轮齿廓形状复杂、加工制造难度大、目前还不能实现共轭切削加工等同题，根据摆线成形原理及设计要求，利用SolidWorks软件及其COSMOSMotion插件，通过运动仿真探讨了绘制准确摆线轮齿廓的方法。
在此基础上，利用SolidWodm建立摆线轮的三雏实体模型，为摆线轮的设计与研究提供了一种方法，使其设计更为生动和直观，并且简化了设计过程。
2．1 摆线轮相关参数的计算可根据原始数据由摆线针轮行星齿轮传动的设计公式求得摆线轮的相关参数。
其原始数据包括：输入轴功率Ph=5．5kW，输入轴转速nhc=960 r／min，传动比ihc=-11，摆线轮齿数zc=|ihc|=11，固定针轮数zp=zc+1=12。
根据以上数据由摆线针轮行星齿轮传动的计算公式计算得：针齿中心圆半径rp=100 mm；固定圆半径rbc=91．66 mm；滚动圆半径rg=8．33 ram；短幅系数KI=0．51；摆线轮内孔半径r-=40 mm；针齿圆半径rrp=9 mm；W机构的柱销中心圆半径Rw=63 mm；W机构的柱销数目zw=8；W机构的柱销直径dw=29mm；摆线轮的宽度6c=40 mm。
这些设计参数决定了摆线轮的结构，其具体计算过程不再赘述。
2．2仿真实体模型的建立首先建立仿真实体模型，利用SolidWorks分别创建名为固定圆(rbc=91．66 mm)和滚动圆(rg=8．33mm)的两个圆柱体模型，然后创建一个装配体文件，将固定圆和滚动圆分别调入进行装配。
装配关系的设置极为重要，正确与否直接影响着运动仿真的结果。
要给固定圆和滚动圆添加高级配合中的齿轮配合，把固定圆和滚动圆看作两个外啮合齿轮，两者的直径比率为183．34：16．66，即固定圆旋转1周，滚动圆旋转11周。
把固定圆看作固定件，则滚动圆相对于固定圆一直在作纯滚动，以保证仿真过程中满足摆线轮齿廓曲线的成形原理要求。
2．3运动仿真完成三维装配之后，可在装配模块下直接进入仿真环境，然后进行仿真设置。
具体设置过程如下：给固定圆部件加一个旋转马达，取角速度值为36(°)／s，仿真时间根据旋转马达转速值计算获得，要求正好为固定圆转过1周所需的时间，由此得仿真时间(即运转周期)为10 s。
仿真时间短于10 s会造成摆线轮廓轨迹线不完整，长于10 s则会造成摆线轮廓轨迹线自行相交，导致无法输出轨迹线到SolidWorks部件。
定义帧数为5 000，系统将会有5 000个数据测量点。
帧的数目影响着生成摆线轮廓的精度，数目越多精度越高，但仿真时间也越长。
完成以上设置后开始仿真运算，选取滚动圆上一点D0生成轨迹跟踪，具体设置如图3所示。
注意，一定要选固定圆作为参考元件，而非系统默认的装配体。
因为滚动圆部件相对于固定圆部件作纯滚动，相对于装配体只是在转动。
仿真结果如图4所示。
仿真结束后，由仿真结果可直接输出CSV文本文件，即以电子表格的格式输出各数据测量点的坐标值，采用外滚法输出的坐标值数据如表1所示。
由输出的各点坐标值可以看出，输出坐标点的个数与仿真设置帧数一致，共有5 000个。
因为仿真完成后D0点又回到了初始位置，所以第1个点与第5 000个点的坐标值是相同的。
采用内滚法的运动仿真过程及其数据与此基本相同，只是将齿轮的外啮合改为了内啮合。
3 摆线轮三维实体模型的建立将通过仿真得到的轨迹线(即摆线轮廓衄线)输出到SolidWorks中，利用草图里的偏移命令创建其等距曲线，即可得到摆线轮的实际轮廓线。
然后根据摆线轮相关参数，利用特征选项中的拉伸、阵列等操作命令对摆线轮进行三维实体建模，如图5所示。
摆线针轮传动中，标准的摆线轮和针齿啮合时两者之间是没有间隙的，因此理论上讲应该有半数针齿与摆线轮同时啮合传递动力。
但实际上在摆线针轮减速器中，为了在啮合面间形成油膜，补偿温升引起的热膨胀及制造误差，同时便于拆装，避免啮合齿面发生胶合等，摆线轮和针齿之间应保留一定的齿侧间隙。
因此，实际的摆线轮不能采用理论齿形，而必须经过修正。
制造摆线轮时，一般要对标准的摆线轮进行修形，修形后的实际摆线轮比理论摆线轮要稍小些。
4 结束语根据摆线的成形原理，利用SolidWorks及其插件COSMOSMotion非常精确地绘制出摆线轮的齿廓工作曲线，绘图步骤非常简单，齿廓工作曲线精度也可以根据要求随意调整。
在此基础上，利用SolidWorks建立了摆线轮的三维实体模型，为下一步基于虚拟样机技术的性能仿真、有限元分析及摆线轮的加工制造奠定了基础。
同时，为复杂轮廓零部件的设计提供了一种方法和捷径，可以通过运动仿真，结合轮廓曲线的发生原理，利用轨迹跟踪法生成各种复杂的轮廓曲线，简化了设计过程。